1指挥大厅气流组织的常见问题目前，地下工程指挥大厅基本采用上送下回的气流组织形式。在使用过程中，部分指挥大厅出现气流短路、送风不均匀、局部过热、空气污浊等问题，具体包括：第一，垂直温差比较大。由于大厅层高较高，下部人员和系统设备密集，发热密度高，导致大厅在竖直方向出现较大温度梯度。第二，局部环境不稳定。大厅按照指挥链和作战要素分区，人员设备配置不同，不同分区对空气调节的需求也不同。第三，室内污染偏高。二氧化碳、总挥发性有机化合物(TVOC)、颗粒物等物质在自上而下的送风形式中排出效率差，在室内逐渐聚集，可能会在人员活动区造成二次污染。第四，能耗需求成本高。指挥大厅冷热负荷需求大，空调系统的冷风与上升的热空气进行热交换，部分冷量被抵消，造成能耗浪费。保证使用区的热舒适和减少非使用区的冷热能耗是指挥大厅空调系统的基本设计原则[1]。因此，研究指挥大厅高效节能的气流组织方案具有重要意义。2典型大空间气流组织设计2.1城市指挥控制中心常见的城市指挥控制中心大空间建筑包括城市交通、公安指挥调度中心等。指挥大厅是指挥控制中心的核心区域，设置监控、调度等电子显示屏和指挥通联设备线路等装置，各工位对应有工作人员。指挥控制中心空调系统需要同时满足人员办公和设备运行的要求，多采用舒适型空调系统。指挥控制中心空间内部的热量主要来自人体负荷、灯光和设备散热，由于人员密度变化不大且灯光照明负荷相对稳定，以发热设备为主要热源，其中的中央大显示屏发热量较大。肖传德[2]设计杭州地铁控制中心的高度为12.6 m的指挥大厅时，使用全空气一次回风的空调系统，并采用上送下回的气流组织方式，确保室内人体热舒适和空气品质达到要求。周慧鑫[3]等在深圳市某指挥中心层高为12 m的指挥中心设计中，使用全空气空调系统，采用旋流风口顶送风、侧墙百叶回风的上送侧回气流组织方式，同样起到了良好的调节效果。其缺点为该方式以满足人员热舒适为主，对大厅内发热设备的调节效果不够好。2.2演播大厅大型演播厅是封闭无窗设计且具有一定蓄热性能的大空间建筑。虽然其外墙面积较大，但由于采用无窗设计，室外环境与空间内部环境直接进行的热交换较少，夏季维持室内环境的冷负荷不大，冬季在四周出现下沉冷气流的情况较少。大型演播厅内的布局通常由舞台区、观众席、后台区组成。舞台区是照明灯光设备、电子显示屏幕等集中热源较多的区域，设备众多，余热量大，散热量通常为400 W/m2以上，设备集中开启时散热量可达600 W/m2甚至更高。舞台区的各类幕布、布景屏均会造成气流阻挡，该区域的空调系统以实现舞台舒适环境和设备降温功能为主，对于滞留在顶部的热负荷不需要过多处理，进行排风即可。观众席的主要热源为照明灯具和人体负荷，空间热量分布相对均匀，空调系统以实现人员舒适功能为主。后台区通常为室内小房间，使用常规局部空调系统。舞台区的空调系统有很多种设计方式。梁倩[4]等针对中央广播电视总台一号演播大厅2021年春晚节目特点对演播大厅进行空调系统设计，对原有侧送侧回送风方式进行调整，在舞台灯栅层加装空调送风道，使舞台区域变为上送风方式，控制厅内整体温度始终保持为(23±2) ℃。廖晨[5]等对苏州现代传媒广场的层高为30.1 m的2000演播室进行空调设计，针对空间下部温度低、上部温度高且在顶棚附近有稳定高温空气层的情况，采用“上送、上回+下回”的气流组织方式，起到良好的空气调节效果。喷口送风和上送风是舞台空间常用的气流组织方式，而回风大部分通过舞台两侧下部的回风口回到空调机房，少部分通过屋顶排风机连同顶部聚集的余热一起排到室外，从而有效避免冬季出现舞台区上热下冷的问题，对歌唱、舞蹈演员喜热不喜冷、不愿吹风的体感倾向更为友好。但上送下回气流组织方式的缺点在于顶部天桥管道送风会对主舞台幕布造成扰动。通过在舞台增设变速风机、在侧台分设空调处理机组的方案，变速风机仅在预冷和幕间休息期间使用，或在演出期间降低风速，减少风量运行，以避免幕布晃动。2.3影剧院、音乐厅歌剧院、音乐厅的内部构造与大型演播厅相似，不同之处在于其功能相对固定，舞台布置无大型显示屏、强灯光照明等集中发热设备，整个空间以人体负荷为主要热源，分析时可进行适当简化。歌剧院、音乐厅等场所的气流组织方式通常有稀释型（传统上送下回）和置换型（均匀下送上回），由于室内气流的限制，上送下回的气流组织方式一般只用于负荷强度在100 W/m2以下的厅室，负荷强度大时通常使用下送上回的置换式组织方式。孙婉香[6]研究观众区高度为19 m的厦门市民广场影剧院的送风方式，发现其适合采用全空气风管送回风的上送下回方式。江祥明[7]研究建筑高度为21.8 m的福州海峡演艺中心闽剧院的送风方式上，发现其适合采用座椅式多孔柱脚送风的下送侧回方式。范存养[8]在风口数量、空气流动流型、送风温度等方面对上送下回和下送上回两种送风方式进行对比。目前，国内的相关研究除了这两种常见的气流组织形式外，还有前侧墙侧送下回、前侧墙送后墙回、后墙与挑台分区送风下回、舞台台唇位置下送后墙上回等形式。各类气流组织方式各有利弊。3地下工程指挥大厅气流组织设计与地上建筑相比，地下工程指挥大厅工程内部环境需考虑以下特殊因素[9]：第一，恒温。地下岩土具有较好的热稳定性，几乎隔绝了地下空间和大气之间的热量交换，只有出入口能够直接和外界接触。因此，地下空间的气温变化总滞后于外界的气温变化，且内部温差变化不大。第二，湿度大。较差的通风条件导致地下空间环境湿度较大，且离出入口越远的地方湿度越大，在夏季和梅雨季节时尤为明显。第三，空气品质差。地下空间空气流动慢、新风供应不足，导致空气中二氧化碳浓度高、细菌总数偏高、氡浓度偏高、室内异味明显，室内空气质量明显低于地上空间。3.1地下工程指挥大厅热湿环境分析地下工程的指挥大厅是整个工程的大脑，以人防指挥所为例，内部设置各类应急调度指挥电子显示屏和通信联指链路等设备，对实时监控和快速决策具有很高要求。地下工程的指挥大厅的内部结构布局与交通指挥中心类似，室内灯光照明、人员、设备产热等主要热量来源相对固定，围护结构负荷基本不受外界影响，基本需要全年供冷。服务于北美防空联合司令部的美军夏延山地下指挥工程，其监控中心拥有200多个由超大型或大、中型计算机组成的网络系统以及600多条专用通信线路，设备发热量很大。同时这类地下工程承担着特殊防护任务，在战时进行清洁式通风尤其是滤毒式通风时新风量很有限，人均仅十几甚至几立方米每人每小时，空气品质问题比较突出。指挥大厅地板一般采用防静电设计，地板下有密集的通信排线或其他减震、防火等功能系统，选用下送风方式时，地板下布放的线缆线槽会影响气流分布。以夏延山地下指挥工程为例，其监控中心在第二次扩建和加固改造工程中，在地板下配备有卤化物防火系统和中心真空系统等，故在地板下层设风管、在地板布置送风口的下送风形式有困难。此外，大厅内一些功能分区内热源的不均匀问题也需要被重点考虑。壁面设置的大电子显示屏发热密度较为集中，导致局部区域内的热负荷较大，属于空间的集中热负荷，而分散热负荷源自顶部照明设备和底部各席位电脑等办公设备，不同位置的热负荷特点不同。单一气流组织方式会使得建筑系统中的工作区域难以达到预期的热环境指标要求。3.2地下工程指挥大厅气流组织设计以层高7~10 m、跨度15 m的地下工程指挥大厅为例进行气流组织设计，针对内部热源不均匀的问题，优先考虑分区设置空调，将大厅分为解决设备集中产热为主的大显示屏区和满足人员舒适为主的指挥席位区两部分，分别进行设计。大显示屏区采用上送上回方式时，在垂直高差不够的情况下，容易出现送回风气流短路、对局部发热源集中区域送风量不足的问题，可以使用侧墙上方喷口送风、侧墙下方回风的方式。因不必考虑人员热舒适要求，可针对设备发热产生的固定余热量精确调控稳定的送风温度、风速等参数，便于维护。指挥席位区具有结构紧凑、人员集中的特点。如采用上送上回的方式，在大厅顶部无明显垂直高差的情况下容易造成气流短路；采用上送下回的稀释型方式，虽可以取得良好的人员热舒适效果，但该方式需考虑整个垂直高度上的冷负荷，送风风量和冷负荷比较大，能源消耗成本高。由于指挥大厅的通信要求较高，在地板布置送风口和送风通道有困难，无法采用地板送风方式。现可以采用由西安建筑科技大学提出的新型贴附通风方式[10]，即在大厅墙壁、墙角处设置方形柱体，新风由柱体上部的回形条缝送风口送出，射流由于康达效应而与竖直壁面形成贴附现象，此后射流主体将沿壁面垂直向下流动。射流主体流动到接近地面高度时，在地面逆压梯度的作用下射流主体与壁面分离，撞击地面后流动方向由竖直向变为水平向，气流贴附地面流动。送风进入活动区前类似于传统混合式通风，但由于竖直壁面的定向支持，能够较好地将新鲜空气和冷/热量下送至人员活动区中，射流以辐射流动方式沿地板向前延伸扩散，在活动区形成类似于置换通风的空气湖，有效提高了室内空气品质和通风效率。相比传统的置换通风，贴附通风方式能够减少工作区人员吹风感，从而应对较强室内负荷，布置简单且不占用房间下部有效空间[11]。经过人员活动区的回风与喷口射流冷却设备后的回风形成交汇，通过侧墙下方回风口回风。射流喷口+贴附通风方案和俯视图如图1和图2所示。大显示屏区采用侧墙上方喷口送风，流速、温度较为稳定，指挥席位区采用方柱贴附通风方式，送风均匀，人员舒适性较好且节能。冷却设备后和经过工作区使用后的风在席位前侧、侧墙下侧位置形成交汇，回风口具体位置可依据具体人员席位与大显示屏相对距离确定。10.3969/j.issn.1004-7948.2023.07.003.F001图1射流喷口+贴附通风方案10.3969/j.issn.1004-7948.2023.07.003.F002图2射流喷口+贴附通风方案俯视图该方式的优点是通过形成分区控制，结合置换通风对人员良好热舒适度和喷口送风稳定控制局部温度，起到了节能效果。缺点在于形成交汇的回风气流不好控制，需要结合具体工程情况，根据各设备的发热量和两区的位置距离，确定送风大小和方向，形成最佳回流路线。对于更为复杂的结构，可以考虑为大显示屏设置独立的排风系统，满足对余热的要求。4结语地下工程指挥大厅的通风空调设计是整个工程综合保障系统效能的核心环节。借鉴现有地面高大空间气流组织的设计经验，分析地下工程指挥大厅结构和热负荷的特点，提出采用分区空调及射流喷口+贴附通风的方案，能够以较低的能源消耗兼顾人员舒适和设备散热两方面要求，对实际工程设计具有一定的借鉴意义。